CN217247433U - 一种卧式高效分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卧式高效分离器，包括：分离腔和储液腔，分离腔和储液腔均采用卧式结构，且分离腔和储液腔连通，分离腔包括第一筒体、进气口、导向结构、至少一组整流结构、出气口、末端液雾拦截装置和末端液体引流装置，进气口和出气口均设置在第一筒体的筒壁上，导向结构设置在第一筒体的内部且设置在进气口处，至少一组整流结构设置在第一筒体的内部且位于进气口和出气口之间，末端液雾拦截装置设置在出气口的内部，末端液体引流装置设置在出气口的靠近第一筒体的端部且延伸至第一筒体内。该卧式高效分离器能够分离出来气中大量的游离水及固体杂质，部分解决了段塞流问题，减轻后续设备工作压力，大幅延长后续设备或装置的使用寿命。

Description

一种卧式高效分离器

技术领域

本实用新型属于气液分离技术领域，具体涉及一种卧式高效分离器。

背景技术

分离器主要是用在脱水橇前面对天然气进行分离,目的是分离出其中的游离水及固体杂质,这样可以避免高矿化度的游离水以及固体杂质等进入脱水橇,从而影响脱水橇的正常工作。在分离器的分离过程中，捕雾器的表面所聚集的液滴又会被后面的气体所碰撞，液滴再次扩散至气流中，影响分离效果。另外，由于分离器的捕雾器要经受高压高速的撞击，比较容易破损，而且也不方便维修、更换。并且分离器对固体颗粒也不能起到很好的过滤作用。

在气田开发初期,由于天然气所含游离水比较少，所以分离器是按照全部不含水的气层状况设计的,在气田开发初期使用时的分离效果比较好。

然而，随着气田的深入开发，天然气中所含的高矿化度的游离水和固体杂质不断增加，传统气液分离器形式上是可以进行气液分离，但实际上由于结构设计和内部分离元件设置没有充分考虑介质处理量(气速)、含水、含砂等情况，导致分离后的气中含液、含固体颗粒严重超标，尤其是采用“泡排”采气的站场，气体将大量“泡沫”和砂子带到了后续流程，给后续设备的处理造成了很大的“压力”，也增加了“压缩机”易损件的失效频率，同时也部分造成“三甘醇脱水橇”吸收塔出现“拦液”现象，因此，原来所设计的分离器已经不能满足当前的要求，这就需要对分离器做出改良，以保证分离器能够正常的运行。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种卧式高效分离器。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本实用新型实施例提供了一种卧式高效分离器，包括：分离腔和储液腔，所述分离腔和所述储液腔均采用卧式结构，且所述分离腔和所述储液腔连通，其中，

所述分离腔包括第一筒体、进气口、导向结构、至少一组整流结构、出气口、末端液雾拦截装置和末端液体引流装置，

所述进气口和所述出气口均设置在所述第一筒体的筒壁上，所述导向结构设置在所述第一筒体的内部且设置在所述进气口处，所述至少一组整流结构设置在所述第一筒体的内部且位于所述进气口和所述出气口之间，所述末端液雾拦截装置设置在所述出气口的内部，所述末端液体引流装置设置在所述出气口的靠近所述第一筒体的端部且延伸至所述第一筒体内。

在本实用新型的一个实施例中，所述导向结构包括导流板或旋流结构。

在本实用新型的一个实施例中，每组所述整流结构包括整流元件和挡板，其中，所述整流元件设置在所述第一筒体的内壁上且远离所述储液腔，所述挡板与所述整流元件连接且靠近所述储液腔。

在本实用新型的一个实施例中，所述至少一组整流结构包括第一整流结构和第二整流结构，其中，

所述第一整流结构、所述第二整流结构沿所述进气口至所述出气口方向依次设置。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一整流结构中，所述挡板的一端连接所述整流元件，另一端连接所述第一筒体的筒壁；

所述第二整流结构中，所述挡板的一端连接所述整流元件，另一端与所述第一筒体的筒壁相距一定距离。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一整流结构中的所述整流元件包括鳍型板，所述第二整流结构中的所述整流元件包括波纹板。

在本实用新型的一个实施例中，所述分离腔与所述储液腔之间设置有第一连通管道和第二连通管道，其中，

所述第一连通管道位于所述第一整流结构之前；

所述第二连通管道位于所述第一整流结构和所述第二整流结构之间。

在本实用新型的一个实施例中，所述末端液雾拦截装置包括丝网捕雾器或弦丝捕雾器。

在本实用新型的一个实施例中，所述末端液体引流装置包括横板、伞帽和泪管，其中，

所述横板设置在所述出气口的靠近所述第一筒体的端部，所述伞帽设置在所述横板上，所述泪管贯穿所述横板且位于所述伞帽的侧边，所述泪管延伸至所述第一筒体内。

在本实用新型的一个实施例中，所述储液腔包括第二筒体、排液口、排污口、快开封头、隔板和液位变送器，其中，

所述排液口和所述排污口均设置在所述第二筒体的筒壁底部，所述隔板设置在所述第二筒体的内部且位于所述排液口和所述排污口之间，所述快开封头设置在所述第二筒体的端部，所述液位变送器设置在所述第二筒体的内部以检测所述第二筒体内部的液位。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型的卧式高效分离器能够分离出来气中大量的游离水及固体杂质，并部分解决了段塞流问题，尽可能避免了高矿化度的游离水以及固体杂质等对后续增压设备和脱水装置造成影响，减轻后续设备工作“压力”，大幅延长后续设备或装置的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种卧式高效分离器的结构示意图；

图2a-图2b为本实用新型实施例提供的两种整流元件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1，图1为本实用新型实施例提供的一种卧式高效分离器的结构示意图。该卧式高效分离器采用双筒结构，包括：分离腔1和储液腔2，其中，分离腔1和储液腔2均采用卧式结构，且分离腔1和储液腔2相互连通。具体的，分离腔1用于对进入分离器中的流体进行气液分离，储液腔2用于对分离腔1中分离出的液体、泥沙进行存储并排放。

分离腔1包括第一筒体11、进气口12、导向结构13、至少一组整流14、出气口15、末端液雾拦截装置16和末端液体引流装置17。其中，进气口12和出气口15均设置在第一筒体11的筒壁上，导向结构13设置在第一筒体11的内部且设置在进气口12处，至少一组整流结构14设置在第一筒体11的内部且位于进气口12和出气口15之间，末端液雾拦截装置16设置在出气口15的内部，末端液体引流装置17设置在出气口15的靠近第一筒体11的端部且延伸至第一筒体11内。

具体的，导向结构13用于对由进气口12进入的流体进行导流，对大量游离液进行初步分离。至少一组整流结构14用于对初步分离后的湍状气流中的液雾进行整流、捕集。末端液雾拦截装置16主要对整流后的气中残余的游离液和气中部分饱和液进行拦截。末端液体引流装置17主要对拦截的液体进行引流，将其引流至第一筒体11中，并且避免拦截液体与整流气流的再次混合。

在一个具体实施例中，导向结构13可以为导流板，也可以为旋流结构。当导向结构13为导流板时，采用碰撞的方式将游离液进行初步分离。当导向结构13为旋流结构时，采用离心的方式将游离液进行初步分离。

在一个具体实施例中，每组整流结构14均包括整流元件141和挡板142两部分，其中，整流元件141设置在第一筒体11的内壁上且远离储液腔2，挡板142与整流元件141连接且靠近储液腔2。

具体的，整流元件141用于对气流中的液雾进行整流捕集，挡板142用于阻挡气流，使得气流从整流元件141中通过。因此，在一个实施例中，整流元件141设置在第一筒体11内的上侧部分，挡板142设置在第一筒体11的下侧部分，其连接在整流元件141的底部且与第一筒体11的筒壁连接，整流元件141和挡板142共同将第一筒体11的截面封闭，从而使得气流从整流元件141中通过。在另一实施例中，整流元件141设置在第一筒体11内的上侧部分，挡板142连接在整流元件141的底部，挡板142设置在第一筒体11的下侧部分，其连接在整流元件141的底部且与第一筒体11的筒壁不连接，二者之间相距一定距离，此时，液体可以在挡板142的底部流动形成液封，整流元件141、挡板142和液体共同将第一筒体11的截面封闭，从而使得气流从整流元件141中通过。

具体的，整流元件141可以为波纹板、鳍型板、规整填料或者聚结器。

在一个具体实施例中，至少一组整流结构14的数量为2组，分别为第一整流结构1401和第二整流结构1402，其中，第一整流结构1401、第二整流结构1402沿进气口12至出气口15方向依次设置。

本实施例中初步分离后气流首先经过第一整流结构1401，然后经过第二整流结构1402，实现两级整流，提高了气液分离效率。

在一个具体实施例中，第一整流结构1401包括整流元件141和挡板142。整流元件141设置在第一筒体11的内壁上且远离储液腔2，挡板142的一端整流元件141连接，另一端与第一筒体11筒壁连接。第一整流结构1401中，整流元件141和挡板142共同将第一筒体11的截面封闭，从而使得气流从整流元件141中通过。

第二整流结构1402包括整流元件141和挡板142。整流元件141设置在第一筒体11的内壁上且远离储液腔2，挡板142的一端整流元件141连接，另一端与第一筒体11筒壁之间相距一定距离。第二整流结构1402中，挡板142与第一筒体11筒壁之间相距一定距离，使得末端液体引流装置17引流的液体可以从挡板142下通过从而流入储液腔2中，同时，挡板142下的液体与挡板142、整流元件141共同将第一筒体11的截面封闭，使得气流从整流元件141中通过。

本实施例中，第一整流结构1401和第二整流结构1402将分离腔1分为前腔、中腔和后腔，前腔中，大量游离液得以初步分离，中腔中，气流中的液雾得以进一步整流捕集，后腔后，整流后的气中残余的游离液和气中部分饱和液得到拦截。

在一个具体实施例中，第一整流结构1401中的整流元件141包括鳍型板，第二整流结构1402中的整流元件141包括波纹板。需要说明的是，第一整流结构1401中的整流元件141、第二整流结构1402中的整流元件141并不限于上述结构。

请参见图2a-图2b，图2a-图2b为本实用新型实施例提供的两种整流元件的结构示意图，图2a为波纹板，图2b为鳍型板。

具体的，波纹板由若干层波纹钢板堆叠形成，每层波纹钢板上均形成有波峰和波谷，且若干层波纹钢板之间平行设置，使得多层波纹钢板的波峰之间相互平行，多层波纹钢板的波谷之间相互平行。

具体的，鳍型板由若干鳍型钢板堆叠形成，每层鳍型钢板上均形成有波峰和波谷，且在波谷的下降位置处和波峰的上升位置处均设置有鳍型结构；多层鳍型钢板之间相互平行，使得多层鳍型钢板的波峰之间相互平行，多层波纹钢板的波谷之间相互平行，且鳍型结构之间相互平行。

在一个具体实施例中，至少一组整流结构14的数量为3组，3组整流结构14沿进气口2至出气口5的方向依次排列，3组整流结构14中的整流元件141可以依次为鳍型板、波纹板和规整填料，需要说明的是，整流元件141的排列顺序并不限于上述顺序。

在一个具体实施例中，分离腔1与储液腔2之间设置有第一连通管道31和第二连通管道32，其中，第一连通管道31位于第一整流结构1401之前；第二连通管道32位于第一整流结构1401和第二整流结构1402之间。

具体的，第一连通管道31和第二连通管道32均用于连通分离腔1和储液腔2。第一连通管道31连通前腔和储液腔2，第二连通管道32连通中腔和储液腔2。由于第二整流结构1402中的挡板142与第一筒体11的筒壁相距一定距离，二者之间形成有缝隙，因此，中腔和后腔通过该缝隙连通。

在一个具体实施例中，末端液雾拦截装置16包括但不限于丝网捕雾器或弦丝捕雾器。

在一个具体实施例中，末端液体引流装置17包括横板171、伞帽172和泪管173，其中，横板171设置在出气口15的靠近第一筒体11的端部，伞帽172设置在横板171上，泪管173贯穿横板171且位于伞帽172的侧边，泪管173延伸至第一筒体11内。

具体的，整流结构14整流后的气体穿过横板171的中部到达末端液雾拦截装置16，气中残余的游离液和气中部分饱和液被拦截形成液体，液体沿着伞帽172流到横板171的边侧，进而沿着泪管173流入第一筒体11内，流入第一筒体11的液体从第二整流结构1402中挡板142的底部通过第二连通管道32流向储液腔2。

本实施例中，在出气口处设置末端液体引流装置17，可以将被达末端液雾拦截装置16拦截的液滴引流至储液腔中，避免被拦截的液滴与整流气流再次混合，提高了气液分离效率。

进一步的，为了便于内部检查和维修，在第一筒体11上设有人孔18。在第一筒体11上还设置有压力表和紧急泄放组件，当压力表检测到第一筒体11内的压力过大时，根据压力表的压力信号打开紧急泄放组件以保证分离器的安全性。

在一个具体实施例中，储液腔2包括第二筒体21、排液口22、排污口23、快开封头24、隔板25和液位变送器25，其中，排液口22和排污口23均设置在第二筒体21的筒壁底部，隔板25设置在第二筒体21的内部且位于排液口22和排污口23之间，快开封头24设置在第二筒体21的端部，液位变送器26设置在第二筒体21的内部以检测第二筒体21内部的液位。

具体的，气流导向结构13处时，气液得以初步分离，同时流体中夹杂的固体也得到分离，而经过整流结构14整流拦截以及经过末端液雾拦截装置16拦截得到的均为液体，因此，在储液腔中设置隔板25，采用隔板25将初步分离的液体、固体杂质与后端拦截得到的液体进行分离，同时，将排液口22延伸至第二筒体21的内部，避免固体杂质杜塞管道，而排污口23与第二筒体21的筒壁平齐，以使得液体可以完全排放。

进一步的，液位变送器26设置在第二筒体21的内部以检测第二筒体21内部的液位，以满足正常液位排出和紧急排放。当高液位时，根据液位变送器26的液位信号打开排放端口进行液体泄放，当低液位时，根据液位变送器26的液位信号关闭排放端口，当液位过高时，根据液位变送器25的液位信号进行液体紧急泄放。

进一步的，为了便于内部检查和维修，在第二筒体21的端部设置快开封头24。

本实施例卧式高效分离器属于“离心+碰撞+重力”分离，可以去除原料气中部分固体杂质50μm以上和30um以上大粒径的液滴，属于“预分离”范畴。其工作过程为：流体由进气口12进入第一筒体11，在经由进气口12处的导向结构13时，流体的流向和流速突然改变，流体的动量被第一筒体11封头的加强结构吸收，气液得以快速分离；初步分离后的游离水在重力作用下流入储液腔2；初步分离后的气流经过至少一组整流结构14，整流结构14对湍状气流中的液雾进行整流、捕集；经过整流后的气体到达出气口15，设置在出气口15中的末端液雾拦截装置16对整流后的气中残余的游离液和气中部分饱和液再次进行拦截，末端液体引流装置17对拦截的液体进行引流，将其引流至第一筒体11中，从而流入储液腔2中，使得气液得到彻底分离；储液腔2有一定体积，在游离液流出分离腔1前有足够的停留时间，以便使溶入液相的气体有足够的时间闪蒸、上升至液面并进入气相。

本实施例的卧式高效分离器理论气液分离效率可达99.9％，大于50um的理论气固分离效率可达70％以上。

本实施例的卧式高效分离器能够分离出来气中大量的游离水及固体杂质，并部分解决了段塞流问题，尽可能避免了高矿化度的游离水以及固体杂质等对后续增压设备和脱水装置造成影响，减轻后续设备工作“压力”，大幅延长后续设备或装置的使用寿命。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种卧式高效分离器，其特征在于，包括：分离腔(1)和储液腔(2)，所述分离腔(1)和所述储液腔(2)均采用卧式结构，且所述分离腔(1)和所述储液腔(2)连通，其中，

所述分离腔(1)包括第一筒体(11)、进气口(12)、导向结构(13)、至少一组整流结构(14)、出气口(15)、末端液雾拦截装置(16)和末端液体引流装置(17)，

所述进气口(12)和所述出气口(15)均设置在所述第一筒体(11)的筒壁上，所述导向结构(13)设置在所述第一筒体(11)的内部且设置在所述进气口(12)处，所述至少一组整流结构(14)设置在所述第一筒体(11)的内部且位于所述进气口(12)和所述出气口(15)之间，所述末端液雾拦截装置(16)设置在所述出气口(15)的内部，所述末端液体引流装置(17)设置在所述出气口(15)的靠近所述第一筒体(11)的端部且延伸至所述第一筒体(11)内。

2.根据权利要求1所述的卧式高效分离器，其特征在于，所述导向结构(13)包括导流板或旋流结构。

3.根据权利要求1所述的卧式高效分离器，其特征在于，每组所述整流结构(14)包括整流元件(141)和挡板(142)，其中，所述整流元件(141)设置在所述第一筒体(11)的内壁上且远离所述储液腔(2)，所述挡板(142)与所述整流元件(141)连接且靠近所述储液腔(2)。

4.根据权利要求3所述的卧式高效分离器，其特征在于，所述至少一组整流结构(14)包括第一整流结构(1401)和第二整流结构(1402)，其中，

所述第一整流结构(1401)、所述第二整流结构(1402)沿所述进气口(12)至所述出气口(15)方向依次设置。

5.根据权利要求4所述的卧式高效分离器，其特征在于，

所述第一整流结构(1401)中，所述挡板(142)的一端连接所述整流元件(141)，另一端连接所述第一筒体(11)的筒壁；

所述第二整流结构(1402)中，所述挡板(142)的一端连接所述整流元件(141)，另一端与所述第一筒体(11)的筒壁相距一定距离。

6.根据权利要求4所述的卧式高效分离器，其特征在于，所述第一整流结构(1401)中的所述整流元件(141)包括鳍型板，所述第二整流结构(1402)中的所述整流元件(141)包括波纹板。

7.根据权利要求4所述的卧式高效分离器，其特征在于，所述分离腔(1)与所述储液腔(2)之间设置有第一连通管道(31)和第二连通管道(32)，其中，

所述第一连通管道(31)位于所述第一整流结构(1401)之前；

所述第二连通管道(32)位于所述第一整流结构(1401)和所述第二整流结构(1402)之间。

8.根据权利要求1所述的卧式高效分离器，其特征在于，所述末端液雾拦截装置(16)包括丝网捕雾器或弦丝捕雾器。

9.根据权利要求1所述的卧式高效分离器，其特征在于，所述末端液体引流装置(17)包括横板(171)、伞帽(172)和泪管(173)，其中，

所述横板(171)设置在所述出气口(15)的靠近所述第一筒体(11)的端部，所述伞帽(172)设置在所述横板(171)上，所述泪管(173)贯穿所述横板(171)且位于所述伞帽(172)的侧边，所述泪管(173)延伸至所述第一筒体(11)内。

10.根据权利要求1所述的卧式高效分离器，其特征在于，所述储液腔(2)包括第二筒体(21)、排液口(22)、排污口(23)、快开封头(24)、隔板(25)和液位变送器(26)，其中，

所述排液口(22)和所述排污口(23)均设置在所述第二筒体(21)的筒壁底部，所述隔板(25)设置在所述第二筒体(21)的内部且位于所述排液口(22)和所述排污口(23)之间，所述快开封头(24)设置在所述第二筒体(21)的端部，所述液位变送器(26)设置在所述第二筒体(21)的内部以检测所述第二筒体(21)内部的液位。

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